Dmitrij Kitajenko Leningrádban, Moszkvában, majd Bécsben Hans Swarowskynál folytatta tanulmányait. Nemzetközi karrierje 1969-ben a Karajan Karmesterverseny megnyerésével indult. Betöltötte a Moszkvai Operaház és a Moszkvai Filharmonikus Zenekar vezető karmesteri tisztét, s 1990 és 1996 között a Frankfurti Rádiózenekar zeneigazgatója volt. Rendszeres vendég a vezető európai, japán és észak-amerikai szimfonikus együtteseknél. Jelenleg Sosztakovics összes szimfóniáját veszi lemezre a Capriccio kiadónál.